Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Тема 10. Расчет и выбор гидроцилиндров




Составим уравнение сил, действующих на цилиндр:

 
 

Рисунок 23 – Схема расчета гидроцилиндра.

 

(25)

где и - площади поршня поршневой и штоковой полостей, м2.

Решим это уравнение относительно усилия на штоке:

(26)

В уравнении (26) силы трения поршня и штока опре­деляют механические потери на трение и оцениваются механическим КПД гидроцилиндра, а произведение дав­ления штоковой полости на ее площадь определяет гидравлические потери. В инженерных расчетах уравнение (26) обычно записывают в таком виде:

(27)

где - гидромеханический КПД гидроцилиндра. В практических расчетах гидромеханический КПД выбира­ют в пределах 0,92—0,98. Меньшие значения его реко­мендуется выбирать для давления рабочей жидкости до 10 МПа, а большие — для давления свыше 20 МПа.

Выразив в уравнении (27) площадь поршня через его диаметр, определим усилие на штоке:

— при подаче жидкости в поршневую полость

(28)

— при подаче жидкости в штоковую полость

(29)

Скорость перемещения поршня определим:

— при подаче жидкости в поршневую полость

(30)

— при подаче жидкости в штоковую полость

(31)

где - подача насоса, м3/с; D и d - диаметры поршня и штока, м.

При расчете гидропривода часто требуется при задан­ной скорости определить требуемый поток жидкости:

— при подаче жидкости в поршневую полость

(32)

— при подаче жидкости в штоковую полость

(33)

Продолжительность хода поршня из одного крайнего положения в другое

Продолжительность одного двойного хода поршня оп­ределим

(34)

где - время переключения распределителя, выбирает­ся в пределах 0,1 – 0,2 с.

Для гидроцилиндров, используемых в грузоподъемных машинах, возникает необходимость торможения (демпфи­рования) и замедления скорости поршня с последующей остановкой. Это выполняется для исключения удара пор­шня о заднюю стенку цилиндра и удара подвижных час­тей рабочего оборудования о раму машины или друг о друга. Кроме того, при торможении значительно снижа­ются динамические нагрузки в гидроприводе.

Конструктивное исполнение демпферов различно, но принцип действия их -основан на образовании запертого (отсеченного) объема жидкости и пропускании его через небольшое отверстие, как правило, кольцевой формы. Происходит дросселирование жидкости, за счет чего и осуществляется торможение гидроцилиндpa.

На рис. 24 приведена схема демпфера, содержащего коническое углубле­ние 1 в задней стенке, выступ 2 также коничес­кой формы на штоке со стороны поршня 3 и об­ратный клапан 4. Наличие конуса обеспечивает плавное изменение зазора в демпфере и, как следст­вие, плавное нарастание торможения до полной остановки поршня. При входе конуса в углубление запер­тый в нем объем жидкости дросселирует через кольцевой зазор между конусом и углублением, который, плавно уменьшаясь, создает тормозной эффект. Следует помнить, что плавность торможения зависит от угла наклона обра­зующей конуса относительно оси гидроцилиндра. По этим соображениям угол наклона образующей должен быть минимальным. Расчет демпфера сводится к определению площади кольцевого канала между углублением и высту­пом, в котором за счет тормозного эффекта должна быть погашена кинетическая энергия:

(35)

где - приведенная к штоку масса движущихся час­тей, кг; - скорость поршня, м/с.

 
 

Гидроцилиндры, выпускаемые для самоходных машин различного технологического назначения, различаются по своему конструктивному оформлению. Эти различия вы­званы сложившимися в отдельных отраслях традициями

 

Рисунок 24 – Схема демпфера: 1 – углубление; 2 – конус; 3 – поршень; 4 – обратный клапан.

 

 


 

 

Таблица 16 – Параметры гидроцилиндров Ψ=1,33.

Площадь полости, см2   Ход поршня, мм Усилие на штоке при Рном=16 МПа
D, мм d, мм поршневой штоковой при выталкивании, Н · 102 при втягивании, Н · 102
96,5
12,6 9,5
19,6 14,8
28,4 21,3
38,5 29,6
37,5
63,5 47,6
78,5
71,5

 

 

Таблица 17 – Параметры гидроцилиндров Ψ=1,65.

Площадь полости, см2   Ход поршня, мм Усилие на штоке при Рном=16 МПа
D, мм d, мм поршневой штоковой при выталкивании, Н · 102 при втягивании, Н · 102
4,85 78,5
12,5 7,6 122,5
19,6 11,8
28,4 17,2
38,5 24,0
30,3
63,5 38,5
78,5 47,6
57,6
93,5

 

 

Таблица 18 – Унифицированные гидроцилиндры для одноковшовых экскаваторов.

Площадь полости, см2   Ход поршня, мм Усилие на штоке при Рном=32 МПа
D, мм d, мм поршневой штоковой при выталкивании, Н · 102 при втягивании, Н · 102
Гидроцилиндры с разгрузочными клапанами
- -
-
-
Гидроцилиндры с демпферами
- -
-
-
Гидроцилиндры без разгрузочных клапанов и демпферов
- -
-
-

 

 

Таблица 19 – Специальные гидроцилиндры для автомобильных кранов.

Площадь полости, см2 Усилие на штоке при Р=16 МПа   Примечание
D, мм d, мм поршневой штоковой Ход поршня, мм при выталкивании, Н · 102 при втягивании, Н · 102
50,2 Крепление на цепфах и проушине с шарнирным подшипником
78,5 28,3 Крепление на накидном фланце и сферой
78,5 28,3 Крепление на накидном фланце и грибком
31,2 Крепление на проушинах с шарнирными подшипниками
47,1
47,1  
Крепление на фланце и сферой
47,1 Крепление на цапфах и проушине с шарнирным подшипником
31,2  

 

 

 
 

Рисунок 25 - Гидроцилиндр.

1 - поршень; 2 - гильза; 3 - шток; 4 - передняя проушина; 5 - задняя проушина; 6 - втулка скольжения; 7 - манжета; 8 - манжетодержатель; 9 - кольцо круглого поперечного сечения; 10 - грязесъемник; 11 - кольцо демпфера; 12 - корпус демпфера; 13 - задняя крышка; 14 - передняя крышка; 15 - контргайка; 16 - стопорная шайба; 17 - гайка штока; 18 - направляющая; 19 - крышка грязесъемника.

 
 

 

Рисунок 26 – Гидроцилиндр 1 типа: 1 - шток; 2 - гильза; 3 - передняя проушина; 4 - задняя проушина; 5 - корпус направляющей штока; 6 - поршень; 7 - корпус демпфера; 8 - направляющая; 9 - манжета; 10 - кольцо круглого поперечного сечения; 11 - грязесъемник; 12 - гайка штока; 13 - задняя крышка; 14 - демпфер; 15 - втулка; 16 - контргайка; 17 – манжетодержатель.

 


 







Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 271. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия